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Energias Alternativas e Sistemas de Iluminação de Alto Rendimento
Edwilson da Silva Souza Engenheiro Eletricista pelo Centro Universitário CESMAC. Marcos André dos Santos Ferreira Graduando em Engenharia Elétrica pelo Centro Universitário CESMAC. Sérgio Silva de Carvalho Mestre em Ciência da Computação pela UFPE.
RESUMO
Este artigo realiza uma revisão sobre as principais fontes de energia alternativa com
ênfase na energia fotovoltaica. Uma parte considerável da energia consumida é para fins de
iluminação. Aqui surge um problema: muitos dos atuais sistemas de iluminação são de baixa
eficiência energética. Assim o trabalho também revisa os conceitos de iluminação e de seus sistemas,
com ênfase no uso dos Diodos Emissores de Luz (LED). Estes dispositivos possuem baixo consumo
energético, baixa manutenção e alta durabilidade, não emitem raios ultravioleta, nem gases
poluentes.
PALAVRAS-CHAVE: Energia alternativa. Energia Fotovoltaica. Iluminação. Diodos Emissores de Luz. Lumens. 1. INTRODUÇÃO
Este trabalho revisa alguns tipos de energia renovável, assim como as tecnologias
mais avançadas atualmente conhecidas e os diversos tipos naturais de geração de energia
elétrica. A energia solar fotovoltaica tem tido seu uso intensificado. A revisão mostrará os
tipos de materiais utilizados na construção de placas solares, onde elas podem ser utilizadas e
comparações com outros tipos de energia alternativa.
As fontes alternativas, quase sempre de baixo rendimento, quando usadas em
sistemas de iluminação, demandam que estes sistemas sejam eficientes. Para tanto serão
revisados os conceitos de iluminação, os seus diversos tipos e construções, os melhores locais
para sua utilização e as potências exigidas pelos diversos tipos de lâmpadas. As lâmpadas a
LED surgem como uma alternativa, e será revisada a sua construção e o seu funcionamento.
2. ENERGIAS ALTERNATIVAS
Segundo Mussa (2003) o aumento da demanda de energia no mundo será de
aproximadamente 1,7% ao ano, de 2000 a 2030, alcançando 15,3 bilhões de toneladas
equivalentes de petróleo por ano, de acordo com o cenário base traçado pelo Instituto
Internacional de Economia. Sem alteração da matriz energética mundial, os combustíveis
fósseis responderiam por 90% do aumento projetado na demanda mundial, até 2030.
Entretanto, o esgotamento progressivo das reservas mundiais de petróleo é uma
realidade cada vez menos contestada. A Bristish Petroleum1, em seu estudo “Revisão
Estatística de Energia Mundial de 2004”, diz que atualmente as reservas mundiais de petróleo
e gás natural durariam em torno de 41 e 67 anos, respectivamente, e as reservas brasileiras de
petróleo, 18 anos. A matriz energética mundial tem participação total de 80% de fontes de
carbono fóssil, sendo 36% de petróleo, 23% de carvão e 21% de gás natural.
O Brasil tem destaque entre as economias industrializadas pela elevada
participação das fontes renováveis em sua matriz energética. Isso tem explicação por alguns
privilégios da natureza, como uma bacia hidrográfica, com vários rios de planalto, essencial a
produção de eletricidade, e o fato de ser o maior país tropical do mundo.
As energias alternativas têm o potencial técnico de atender grande parte da
demanda incremental de energia do mundo, independente da origem da demanda eletricidade,
aquecimento ou transporte. Há três aspectos importantes a salientar: a viabilidade econômica,
a sustentabilidade de cada fonte e a disponibilidade de recursos renováveis para geração de
energia, que variam entre as diferentes regiões do globo.
2.1 ENERGIA EÓLICA
Energia eólica é a transformação de energia cinética das massas de ar em energia
elétrica através do emprego de turbinas eólicas também denominadas aerogeradores. Segundo
Martins et AL (2008 apud, GASCH E J. TWELE, 2002), a evolução da tecnologia da energia
eólica é analisada em detalhes a partir de 1700 a.C. até os atuais mega aerogeradores que
geram energia elétrica.
Há cerca de 150 anos estudos científicos vêm sendo desenvolvidos para a
conversão da energia cinética dos ventos em energia elétrica, sendo que atualmente a energia
eólica afirma-se cada vez mais como a fonte de energia renovável ascendente em termos de
produção de energia elétrica no curto prazo, ao considerarem-se os fatores de segurança
energética, as questões de custo sócio-ambiental e as problemáticas da viabilidade econômica.
1 É uma empresa multinacional sediada no Reino Unido que opera no setor de energia, sobretudo de petróleo e gás. Fez parte do cartel conhecido como Sete Irmãs, formado pelas maiores empresas exploradoras, refinadoras e distribuidoras de petróleo e gás do planeta.
Dutra (2008) descreve que já em 1888 Charles F. Brush2, industrial pioneiro do
segmento de eletrificação, foi quem deu início à adaptação dos cataventos existentes para a
geração de energia elétrica na cidade americana de Cleveland, Ohio. No decorrer dos últimos
15 anos, comercialmente, os aerogeradores eólicos no mundo se desenvolveram rapidamente
tanto na tecnologia como nos tamanhos. O mercado hoje oferece diversos tipos e modelo,
frente à demanda de novos projetos de parques eólicos.
De acordo com Marcondes (2006), a energia eólica vem aumentando
significativamente sua participação nos países da Europa e EUA, em virtude das grandes
vantagens, como fonte renovável de energia e impacto ambiental mínimo que leva também à
notável redução do uso de combustíveis fósseis com fonte de geração de energia elétrica.
Dados do World Wind Energy3 (2006) sinalizam para um aumento da capacidade
instalada em energia eólica dando enfoque a cinco países que tiveram suas capacidades
instaladas aumentadas em mais de 1.000 MW: EUA (2.454MW), Alemanha (2.194 MW),
Índia (1.840 MW) e Espanha (1.587 MW) (DUTRA, 2008).
A Dinamarca lidera as instalações de aerogeradores:
a) Em 1991 foi instalado o primeiro parque eólico de Vinderby tendo locação no
mar Báltico distante 2 Km da costa montado com 11 turbinas de 450KW;
b) Em 2002, entra em operação com 160 MW de potência dotado de 80 turbinas
de 2 MW. No fim de 2006, a Dinamarca já possuía 400 MW de capacidade instalada eólica.
A Tabela 1 mostra as diversas capacidades instaladas eólicas em vários países a
partir de 2000.
2 Pioneiro da indústria elétrica e inventor norte-americano responsável pela criação do primeiro sistema eficaz de iluminação pública de lâmpadas de arco voltaico, e pela construção da primeira turbina eólica automática usada na produção de eletricidade.
3 Associação mundial de energia eólica
PAIS Potência acumulada ao final de cada ano (MW)
2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 Alemanha 22.247 20.622 18.428 16.628 14.609 12.400 8.754 6.095 EUA 16.819 11.603 9.149 6.752 6.352 4.685 4.258 2.564 Espanha 15.145 11.615 10.027 8.263 6.202 4.830 3.337 2.535 Índia 7.850 6.270 4.430 2.983 2.120 1.702 1.500 1.260 China 5.912 2.604 1.260 764 566 468 404 352 Dinamarca 3.125 3.136 3.128 3.118 3.115 2.880 2.534 2.415 Itália 2.726 2.123 1.717 1.265 891 785 697 427 França 2.455 1.567 757 390 240 131 116 63 Reino Unido 2.389 1.963 1.353 897 704 552 483 409
Portugal 2.130 1.716 1.022 523 299 194 153 111 Canadá 1.846 1.459 683 444 326 221 198 137 Holanda 1.747 1.219 1.219 1.078 912 686 497 442 Japão 1.538 1.394 1.040 940 644 415 316 142 Áustria 982 965 819 607 415 139 95 77 Grécia 873 746 573 466 398 276 299 274 Austrália 817 817 572 380 198 104 71 30 Irlanda 805 745 496 353 225 137 125 119 Suécia 789 572 510 442 399 328 290 241 Noruega 333 314 270 160 112 97 17 13 Nova Zelandia 322 171 170 170 38 35 35 35
Egito 310 230 145 145 69 69 69 69 Bélgica 287 193 167 97 68 44 31 13 Taiwan 280 188 104 nd nd Nd nd nd Polônia 276 83 73 58 58 27 51 5 Brasil 247 237 29 29 29 24 24 22
2.1.1 Energia eólica no Brasil
Conforme Dutra (2008) demonstra cientificamente, no início da década de 1980, a
Eletrobrás empreendeu um esforço diante do interesse maior na medição do potencial eólico
brasileiro com fins específicos para estudos de viabilidade técnica em geração de energia
elétrica, o que resultou na primeira versão do Atlas do Potencial Eólico Nacional.
Outros Atlas foram surgindo desde então. Várias instituições no Brasil, que
tinham interesse no potencial eólico brasileiro lançaram-se no levantamento deste potencial de
regiões bem específicas.
Tabela 1: Potência acumulada
Fonte: ANEEL, 2005, LOPES, 2005
Em razão da enorme extensão territorial brasileira, havia diversos problemas para
a monitoração de toda a extensão geográfica nacional do potencial eólico brasileiro, pois o
número de estações anemométricas que estavam à disposição era insuficiente na cobertura do
território nacional em sua totalidade. Ao longo do tempo os dados ficavam obsoletos devido à
demora na coleta, porque com a densidade demográfica e com o surgimento de cidades e
edificações com alterações no solo e próximo das estações anemométricas isto alterava em
muito os dados antes coletados.
A Tabela 2 lista as usinas em operação.
Tabela 2 Usinas Eólicas em operação no Brasil
Fonte: ANEEL, 2005, LOPES, 2005
Por fim, a expansão da energia eólica requer incentivos e medidas que atraiam
investimentos não só na geração de energia, mas na fabricação de equipamentos.
Usina Eólica Início de Operação
Potência (Kw) Proprietário Município
Fernando de Noronha 1992 225 Centro Brasileiro de Energia
Eólica - FADE / UFPE Fernando de Noronha –
PE
Olinda 225 Centro Brasileiro de Energia Eólica - FADE / UFPE Olinda – PE
Prainha 1999 10.000 Wobben Wind Power Industria e Comércio Ltda Aquiraz – CE
Taíba 1998 5.000 Wobben Wind Power Industria e Comércio Ltda
São Gonçalo do Amarante – CE
Morro de Camelinho 1994 1.000 Companhia Energética de Minas
Gerais Gouveia – MG
Palmas 1999 2.500 Centrais Eólicas do Paraná Ltda Palmas – PR
Mucuripe 2002 2.400 Wobben Wind Power Industria e Comércio Ltda Fortaleza – CE
Bom Jardim 2002 600 Parque Eólico de Santa Catarinha Bom Jardim da Serra – SC
Parque do Horizonte 2003 4.800 Central Nacional de Energia
Eólica Ltda Água Doce – SC
Macau 2003 1.800 PETROBRAS S/A Macau – RN
RN 15 - Rio do Fogo 2006 49.300 Energias Renováveis do Brasil
Ltda Rio do Fogo – RN
Água Doce 2006 9.000 Central Nacional de Energia Eólica Ltda Água Doce – SC
Osório 2006 50.000 Ventos do Sul Energia S/A Osório – RS Sangradouro 2006 50.000 Ventos do Sul Energia S/A Osório – RS Total: 14 Usinas Potência Total: 18.6850 KW
É preciso desenvolver pesquisas para criação de tecnologia competitiva que gere
redução de custos de implantação da fabricação no Brasil, além de estudos institucionais,
analisando as modalidades de contrato e condições de financiamento.
2.2 ENERGIA DE BIOMASSA
Os derivados recentes de organismos vivos utilizados como ou para a geração de
energia elétrica. Devido ao aumento da necessidade por energia elétrica, surge a possibilidade
por busca de alternativas para geração elétrica através de outras fontes de energia primária
dentre elas o uso de biomassa para queima em pequenas centrais termelétricas.
A quantidade de biomassa existente na terra é de aproximadamente dois trilhões
de toneladas o quer dizer, em termos energéticos, mais ou menos 3000 GJ (Giga Joule) por
ano (MARCONDES, 2006).
Os problemas caracterizados pela escassez de áreas de depósitos de resíduos,
causadas pela constante urbanização e alto custo no gerenciamento de resíduos, são favoráveis
ao aumento da participação da biomassa na geração de energia elétrica. A consciência
ecológica, não mais permite que resíduos urbanos, sólidos ou líquidos, sejam lançados
diretamente no ambiente, sem os devidos tratamentos para serem devolvidos aos mananciais
de água.
Tem sido defendida também a produção de energia elétrica a partir da biomassa
como uma importante opção para os países em desenvolvimento. A necessidade de
minimização das emissões globais de dióxido de carbono (CO2), é o ponto comum nos setor
elétrico de países em desenvolvimento e a necessidade de empréstimos internacionais para
viabilizar a construção de novas obras, são colocadas como razões particulares.
DUTRA (2008) estima que com o aproveitamento de um terço de resíduos
disponíveis seria possível gerar 10% do consumo elétrico mundial e que com o plantio de 100
milhões de hectares de culturas especialmente para esta atividade, seria possível atender 30%
do consumo.
Entre os anos 70 e 80 a geração elétrica por pequenas centrais termoelétricas
(PCTs) através da biomassa foi tema de discussão no Brasil, considerando tecnologias como
gaseificação de carvão vegetal, visando capacidades acima de 5 MW. Nesta época, um
fabricante de bens de capital e sistemas energéticos apresentou padronizações de centrais
termelétricas a vapor, com unidades de 800, 1.500 e 2.400 KW, empregando caldeiras
aquotubulares4 e turbinas a vapor, com um consumo específico de 2,80 kg de lenha por kWh
gerado.
A Tabela 3 indica sistemas de pequeno porte utilizando biomassa para geração de
energia.
Potência Instalada (kW) Tecnologia Recomendada Consumo Anual de Lenha (ton)
48 Gasogênio 1.104 120 Gasogênio 2.760 240 Gasogênio 3.679 700 Turbina a vapor 13.735
1000 Turbina a vapor 16.863 1600 Turbina a vapor 25.019 3000 Turbina a vapor 45.622 5000 Turbina a vapor 71.483
Estimativas da Agência Internacional de Energia (AIE) mostram que, a biomassa
ocupará a menor proporção na matriz energética mundial, mais ou menos 11% em 2020 (AIE,
1998).
Ao contrário, Dutra (2008), indicam que o uso da biomassa deverá se manter
estável ou aumentar, devido ao crescimento populacional, urbanização e melhoria nos padrões
de vida.
Em alguns países em desenvolvimento parte da biomassa é de difícil
contabilização, devido ao uso não comercial, em alguns países essa parcela pode aumentar
para 34% do consumo mundial de energia primária (ANEEL, 2005).
A Tabela 4 mostra o consumo de biomassa em algumas regiões do mundo.
4 Nas caldeiras aquotubulares a água a ser vaporizada circula no interior dos tubos de troca térmica, enquanto o calor proveniente da queima do combustível circula na parte externa. As caldeiras de grande porte que operam em altas e médias pressões são todas aquotubulares.
Tabela 3 Indicadores de pequenas centrais Termoelétricas
Fonte: ANEEL, 2005
Tabela 4 Consumo de biomassa
País ou Região Biomassa Outros Total 1/2%
Mundial 930 5.713 6.643 14
China 206 649 855 24
Leste Asiático 106 316 422 25
Sul da Ásia 235 188 423 56
América Latina 73 342 415 18
África 205 136 341 60
Países em desenvolvimento 825 1.632 2.457 34
Fonte: AIE (1998) apud ANEEL (2005)
Atualmente, o recurso de maior potencial para geração de energia elétrica no País
é o bagaço de cana-de-açúcar. A biomassa sucroalcooleira tem alcançado grande quantidade
de matéria orgânica sob a forma de bagaço nas usinas e destilarias de cana-de-açúcar. Além
disso, o período de colheita da cana coincide com o de estiagem das principais bacias
hidrográficas brasileira.
2.3 ENERGIA SOLAR
A conversão direta da energia solar em energia elétrica ocorre através de radiação
sobre determinados materiais semicondutores, destacando-se, os efeitos termoelétricos e
fotovoltaicos, mais usados atualmente em aquecimento de água e geração de energia elétrica
respectivamente (ANEEL, 2005).
No final do século passado, a utilização das energias alternativas renováveis
passou a ganhar mais destaque, devido não apenas em diminuir a dependência de
combustíveis fosseis, mas principalmente por motivos ambientais relacionados às mudanças
climáticas e os efeitos dessas sobre a humanidade.
Com isso, a energia solar vem despertando ainda mais interesse em vários países
do mundo, por se tratar de uma tecnologia considerada limpa, com reduzido impacto
ambiental. A energia solar, sendo uma fonte de grande potencial no Brasil, que pode ser
aproveitada para geração de energia elétrica através da tecnologia solar fotovoltaica.
Estímulos mostrados ao uso desta fonte ao longo dos anos através dos programas
nacionais são criados no Centro Brasileiro para Desenvolvimento de Energia Solar
Fotovoltaica.
Porém, a primeira iniciativa que efetivamente incorporou o uso da energia solar
fotovoltaica em âmbito nacional foi o Programa de Desenvolvimento Energético de Estados e
Municípios (PRODEEM), sendo considerado um dos maiores programas de eletrificação rural
utilizando sistemas fotovoltaicos nos países em desenvolvimento (HERNÁNDEZ, 2004).
O PRODEEM foi estabelecido em dezembro de 1994 pelo governo brasileiro e
instalou aproximadamente 9 mil sistemas fotovoltaicos em cinco fases de geração de energia e
uma de bombeamento de água. Os sistemas foram instalados de junho de 1996 a dezembro de
2001 e implantados por todos os 26 Estados Brasileiros, especialmente nas Regiões Nordeste
e Norte (HERNÁNDEZ, 2004).
No entanto, a energia solar fotovoltaica não foi incluída entre as fontes
alternativas contempladas pelo Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia
Elétrica (PROINFA). Dentre as razoes estão o próprio escopo do programa, concebido para
atender apenas o Sistema Interligado Nacional (SIN) e o elevado custo relativo desta
tecnologia que, no momento, a torna mais competitiva economicamente apenas em regiões
isoladas.
Nessas regiões, o baixo consumo local, a grande dispersão dos usuários, a
dificuldade de acesso e as restrições ambientais são condições que tornam a tecnologia solar
fotovoltaica uma das soluções adequadas de fornecimento de energia elétrica.
Os sistemas fotovoltaicos podem ser utilizados de forma individual ou de forma
hibrida, permitindo a totalidade do suprimento ou a redução do consumo de óleo Diesel em
motores geradores (PRINCON, 2004).
2.3.1 Sistemas fotovoltaicos
Muitos projetos nacionais de pequeno porte para geração fotovoltaica de
energia elétrica, principalmente em áreas rurais e/ou isoladas. Quatro tipos de sistemas
básicos são usados atualmente nesses projetos:
a) Bombeamento de água para abastecimento doméstico;
b) Iluminação pública;
c) Sistemas de uso coletivo, como eletrificação de escolas, postos de saúde e
centros comunitários.
A Tabela 5 mostra alguns sistemas fotovoltaicos em bombeamento de água.
Tabela 5 – Sistemas de bombeamento de água na região do Pontal do Paranapanema - SP
Comunidade Município Altura Man. (m) Reservatório (l) Potência (W) Famílias
Santa Cruz I Mte. Do Paranapan. 86 7.500 1.470 43 Santa Cruz II Mte. Do Paranapan. 92 7.500 1.470 12
Santana I Mte. Do Paranapan. ----- 7.500 2.241 22 Santana II Mte. Do Paranapan. 74 27.500 2.490 35
Santa Rosa II Mte. Do Paranapan. 92 7.500 1.890 30 Santa Isabel Mte. Do Paranapan. 92 7.500 2.988 67
Palu Pres. Bernardes 67 7.500 1.280 14 Santa Maria Pres. Venceslau 80 7.500 ----- 75 Santa Rita Tupi Paulista 50 7.500 ----- 31 Yapinary Ribeirão dos Índios 85 7.500 1.494 20 Yapinary Ribeirão dos Índios 68 7.500 1.494 19
Maturi Caiuá 74 27.500 ----- 50 Primavera I Pres. Venceslau 74 7.500 1.743 23
Fonte: Instituto de Eletrotécnica e Energia – IEE 2000.
Esse projeto constitui uma ação estratégica do Programa Nacional de Eletrificação
“Luz no Campo” e tem como objetivo a implantação, em localidades ribeirinhas na região
amazônica, de sistemas baseados em fontes alternativas para geração de energia elétrica.
O projeto é conduzido pelo CEPEL e pela ELETROBRAS, em colaboração com a
Universidade Federal do Amazonas.
Segundo a Agência Nacional de Energia Elétrica ANEEL (2005): Existem também sistemas híbridos, integrando painéis fotovoltaicos e grupos geradores a diesel. No município de Nova Mamoré, Estado de Rondônia, está em operação, desde abril de 2001, o maior sistema híbrido solar-diesel do Brasil. O sistema a diesel possui 3 motores de 54 kW, totalizando 162 kW de potência instalada. O sistema fotovoltaico é constituído por 320 painéis de 64 W, perfazendo uma capacidade nominal de 20,48 kW. Os painéis estão dispostos em 20 colunas de 16 painéis, voltados para o Norte geográfico, com inclinação de 10 graus em relação ao plano horizontal, ocupando uma área de aproximadamente 300 m2. Esse sistema foi instalado pelo Laboratório de Energia Solar – Labsolar da Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC, no âmbito do Projeto BRA/98/019, mediante contrato de prestação de serviços, celebrado entre a ANEEL/PNUD e a Fundação de Amparo à Pesquisa e Extensão Universitária – FAPEU daquela Universidade.
2.3.2 Placas fotovoltaicas
A função de uma célula solar consiste em converter diretamente a energia solar
em eletricidade. A forma mais comum das células solares realizarem esse efeito é através do
efeito fotovoltaico.
Existem três tipos principais de células solares:
a) As células mono-cristalinas representam a primeira geração. O seu rendimento
elétrico é relativamente elevado, aproximadamente 16%, podendo subir até cerca de 23% em
laboratório, mas as técnicas utilizadas na sua produção são complexas e caras. Por outro lado,
é necessária uma grande quantidade de energia na sua fabricação, devido à exigência de
utilizar materiais em estado muito puro e com uma estrutura de cristal perfeita;
b) As células poli-cristalinas têm um custo de produção inferior por necessitarem
de menos energia na sua fabricação, mas apresentam um rendimento elétrico inferior entre
11% e 13%, obtendo-se até 18% em laboratório;
c) As células de silício amorfo são as que apresentam o custo mais reduzido, mas
em contrapartida o seu rendimento elétrico é também o mais reduzido aproximadamente 8% a
10%, ou 13% em laboratório. As células de silício amorfo são películas muito finas, o que
permite serem utilizadas como material de construção, tirando ainda o proveito energético
(PRINCON, 2004).
A Tabela 6 mostra o rendimento elétrico de vários tipos de células fotovoltaicas.
Tabela 6 - Rendimento elétrico dos vários tipos de células fotovoltaicas
Rendimento típico Máximo registrado em aplicações
Rendimento máximo registrado em laboratório
Mono-cristalina 12-15% 22.7% 24.0% Poli-cristalina 11-14% 15.3% 18.6% Silício amorfo 6-7% 10.2% 12.7%
Fonte: BP Solar
Painéis de baixa tensão e/ou baixa potência feito de 3 até 12 pequenos segmentos
de silício amorfo, com uma superfície total de alguns centímetros quadrados. A voltagem
alcança entre 1.5 e 6 V, e a potência é de alguns miliwatts. O uso de este tipo de módulos é
frequente em relógios e calculadoras.
Pequenos painéis de 1-10 W e 3-12 V. A utilização principal destes módulos é
feita em rádios, jogos e pequenas bombas de água.
Grandes painéis de 10 até 60 W, com uma tensão de 6 a 12 V. A utilização
principal é feita essencialmente em grandes bombas de água, para responder às necessidades
de eletricidade no setor de iluminação e refrigeração de casas.
2.3.3 Vantagens e desvantagens
A tecnologia solar fotovoltaica apresenta um grande número de vantagens:
a) Alta confiabilidade, não tem peças móveis, o que é muito útil em aplicações em
locais isolados;
b) A fácil portabilidade e adaptabilidade dos módulos;
c) Permite montagens simples e adaptáveis a várias necessidades energéticas;
d) Os sistemas podem ser dimensionados para aplicações de alguns miliwatts ou
de kiloWatts, o custo de operação é reduzido;
e) A manutenção é quase inexistente: não necessita combustível, transporte, nem
trabalhadores altamente qualificados;
f) A tecnologia fotovoltaica apresenta qualidades ecológicas, pois o produto final
é não poluente, silencioso e não perturba o ambiente.
No entanto esta tecnologia apresenta também algumas desvantagens:
a) A fabricação dos módulos fotovoltaicos necessita de tecnologia muito
sofisticada, necessitando de um custo de investimento elevado;
b) O rendimento real de conversão de um módulo é reduzido, diante do custo do
investimento;
c) Os geradores fotovoltaicos raramente são competitivos do ponto de vista
econômico, diante de outros tipos de geradores;
d) É necessário instalar armazenadores de energia sob a forma química (baterias),
o custo do sistema fotovoltaico torna-se ainda mais elevado.
Uma das restrições técnicas à realização de projetos de aproveitamento de energia
solar é a baixa eficiência dos sistemas de conversão de energia, o que torna necessário o uso
de grandes áreas para a captação de energia em quantidade suficiente para que o
empreendimento se torne economicamente viável.
Comparada a outras fontes, como a energia hidráulica, por exemplo, que muitas
vezes requer grandes áreas inundadas, observa-se que a limitação de espaço não é tão
restritiva ao aproveitamento da energia solar (ANEEL, 2005).
A figura 1 mostra a ilustração de um sistema de geração de energia fotovoltaica.
A sequência de instalação mostrada na figura acima é a mesma para os sistemas
de energia eólica, trocando apenas o meio de geração, que na figura mostra as placas
fotovoltaicas e na geração eólica seriam os aerogeradores, pois, o sistema eólico também é
gerado em corrente contínua.
3. ILUMINAÇÃO
Segundo Costa (2006), a energia em forma de luz é de vital importância para a
sobrevivência do ser humano. A história, ao logo do tempo, permite concluir que o homem
desenvolveu muitas profissões com a intenção de solucionar problemas que o próprio homem
criou em seu desenvolvimento. Para lugares inadequados, a iluminação passa a representar
não apenas proteção e segurança, como também o trabalho em ambientes escuros.
Com a necessidade de melhor iluminação para o desenvolvimento do homem,
cria-se um novo ramo especializado de conhecimento definido como Engenharia de
Iluminação. Esse tipo de conhecimento contribui para o advento da eletricidade com o
posterior desenvolvimento das lâmpadas incandescentes.
Figura 1 Ilustração de um sistema de geração de energia fotovoltaica Fonte ANEEL 2005
A iluminação artificial passa a ter um crescimento contínuo, já que o homem é ser
essencialmente visual. Em sistema de iluminação artificial encontram-se dois ramos da
ciência: a produção de luz e a utilização de luz.
Para o projetista, o primeiro, mais simples, está diretamente ligado com os
artefatos luminosos produzidos pela indústria como lâmpadas, luminárias e acessórios. Já o
segundo é bem mais complexo, pois envolve o homem e a sua visualização no ambiente que o
cerca (COSTA, 2006).
Segundo Filho (2002), cerca de 17% da energia consumida no Brasil é para o
setor da iluminação, deste, aproximadamente 2% é no setor de iluminação industrial, o que
representa a energia produzida pela Hidrelétrica de Sobradinho no Rio São Francisco, no
Nordeste brasileiro.
3.1 LÂMPADAS CONVENCIONAIS
Para Filho (2002) eficiência luminosa é a relação entre fluxo luminoso emitido
por uma fonte luminosa e a potência, em Watts, consumida. Fluxo luminoso é a potência de
radiação liberada por fontes luminosas em todas as direções do espaço. A iluminância, ou o
nível de iluminamento é o limite entre a razão do fluxo luminoso recebido pela superfície em
torno de um ponto considerado.
Um bom projeto de iluminação requer a adoção de alguns pontos fundamentais,
tais como o nível de iluminamento suficiente para cada atividade especifica, a distribuição
espacial da luz sobre o ambiente, a escolha da cor da luz e seu respectivo rendimento, a
escolha apropriada dos aparelhos de iluminação, o tipo de execução das paredes e pisos, e a
iluminação de acesso.
Para plantas industriais, além dos projetos de iluminação da área de produção, há
também projetos de iluminação dos escritórios, almoxarifados, laboratórios e área externa,
tais como estacionamentos e jardins.
De acordo com os estudos para a utilização de lâmpadas elétricas, elas são
classificadas quanto ao processo de emissão de luz e quanto ao seu desempenho. Para o
processo de emissão de luz existem as incandescentes e as de descargas.
3.1.1 Lâmpadas incandescentes
Lâmpadas incandescentes são constituídas por um filamento de tungstênio em
forma de espira, que fica incandescente com a passagem de corrente elétrica.
As principais características desse tipo de lâmpada são sua vida útil entre 600 a
1000 horas, dependendo da tensão de alimentação, e a eficiência luminosa média de
aproximadamente 15 Lúmens/Watt5 (FILHO, 2002).
A cada 10% de sobretensão, a vida útil reduz-se em 50%, ficando a sua utilização
restrita a banheiros, instalações decorativas, vitrines, entre outras, onde o consumo de energia
seja pequeno.
A Tabela 7 mostra as características das lâmpadas incandescentes.
Lâmpadas incandescentes Potência Fluxo (lúmen)
Watts 120V 220V 40 510 430 60 840 720 100 1570 1380 150 2520 2190 200 3460 3120 300 5310 5040 500 9400 8650
3.1.2 Lâmpadas Halógenas
Ainda segundo Filho (2002), a lâmpada halógena é um tipo de lâmpada
incandescente que possui filamento de Tungstênio contido em tubo de quartzo, no qual é
colocada certa quantidade de iodo.
Em seu funcionamento o tungstênio evapora-se do filamento e mistura-se com o
gás contido no tubo formando assim o iodeto de tungstênio.
A Tabela 8 mostra as características das lâmpadas halógenas.
5 É a unidade de medida para eficiência luminosa
Tabela 7 Característica das lâmpadas incandescentes
Fonte: Mamede Filho, 2002
Lâmpadas Halógenas Potência Fluxo (lúmen) Watts
300 5.100 500 10.000
1000 22.000 2000 44.000
3.1.3 Lâmpadas de descarga
As lâmpadas de descargas podem ser classificadas como, fluorescente, vapor de
mercúrio, vapor de sódio e vapor metálico. Sendo a fluorescente constituída por um longo
cilindro de vidro, cujo interior é revestido por camadas de fósforos de diversos tipos, produto
esse, que possui a capacidade de emitir luz quando injetado energia ultravioleta, que é uma
energia invisível ao olho humano.
3.1.3.1 Lâmpadas fluorescentes
A vida útil dessas lâmpadas pode variar muito de acordo com o tipo, chegando a
7.500 horas. Essas lâmpadas apresentam elevada eficiência luminosa, de 40 a 80 Lumen/Watt
e podem ter tipos diferentes de cores: azul escura, amarelo verde, rósea clara (FILHO, 2002).
Na década de 1980, as lâmpadas fluorescentes eram comercializadas como T12
(12/8 de polegada de diâmetro), posteriormente veio a ser substituída por lâmpadas de T8 (8/8
de polegadas de diâmetro) e hoje vêm perdendo mercado para as T5 (5/8 de polegadas de
diâmetro) de maior eficiência que as anteriores.
A Tabela 9 mostra as características das lâmpadas fluorescentes.
Lâmpadas fluorescentes Potência Fluxo (lúmen) Watts
20 60
510 40
840
65
1570 110 2520
Tabela 9 Características das lâmpadas fluorescentes
Fonte: Mamede Filho, 2002
Tabela 8 Características das lâmpadas Halógenas
Fonte: Mamede Filho, 2002
Segundo o fabricante de lâmpadas fluorescentes LUMILUX, com uma eficiência
energética de até 104 lumens/watt, o sistema T5 representa 20% de economia em relação ao
sistema T8 e 40% em relação aos T10/T12 e apresenta apenas 8% de depreciação do fluxo
luminoso no final de sua vida útil, conseguindo obter 50% a mais de luz quando comparado à
linha T8.
As lâmpadas fluorescentes tubulares, ao contrário das incandescentes, não podem
controlar o fluxo de corrente sozinhas, será preciso instalar em conjunto com a lâmpada um
reator, o que pode aumentar o consumo da instalação.
3.1.3.2 Lâmpadas vapor de mercúrio
Lâmpadas de vapor de mercúrio são constituídas por um pequeno tubo de quartzo,
onde são instalados nas extremidades eletrodos ligados em série com uma resistência de alto
valor. O uso desse tipo de lâmpada fica limitado a ambientes que não haja necessidade de boa
reprodução de cores, pois, essas lâmpadas não emitem a luz vermelha.
Filho (2002) afirma que lâmpadas de vapor de mercúrio tem uma elevada
eficiência, cerca de 55 Lumens / Watt, porém essa eficiência caí para cerca de 35 Lumens /
Watt com o passar de sua vida útil, que é de apenas 18.000 horas.
Outro ponto importante é o tempo necessário para que a lâmpada possa ser
religada, que pode ser de 5 a 10 minutos, pois é o tempo necessário para que o mercúrio seja
reionizado.
A Tabela 10 mostra característica do fluxo luminoso para algumas potências de
lâmpadas de vapor de mercúrio.
Lâmpadas de vapor de mercúrio Potência Fluxo (lúmen) Watts
125 6.000 250 12.000 400 22.000 700 35.000
3.1.3.3 Lâmpadas de vapor de sódio
São lâmpadas fabricadas em dois tipos, baixa pressão e alta pressão. As lâmpadas
de vapor de sódio, a baixa pressão é formada por um tubo de vidro especial em forma de U,
Tabela 10 Características das lâmpadas de vapor de mercúrio
Fonte: Mamede Filho, 2002
que é colocado no interior de uma ampola tubular de vidro que atua como proteção mecânica
e térmica, além das paredes internas que são recobertas por uma fina camada de óxido de
estanho, com a intenção de refletir as radiações infravermelhas durante o processo de
descarga.
Para Mamede, (2002) essas lâmpadas são responsáveis por emitir uma radiação
monocromática, apenas na cor amarela, possuindo uma eficiência de aproximadamente 200
Lúmens / Watt com aproximadamente 18.000 horas de vida útil.
Já as lâmpadas de alta pressão são constituídas por um tubo de descarga que em
seu interior contém excesso de sódio, que é vaporizado durante o processo de acendimento.
Um gás inerte é utilizado para se obter uma baixa tensão de ignição. Esse gás é o xenônio
(FILHO, 2002).
Segundo Filho, (2002) essas lâmpadas de vapor de sódio de alta pressão
apresentam um espectro visível contínuo, produzindo uma razoável reprodução de cor, cuja
eficiência luminosa é de 130 Lúmens / Watt e com cerca de 18.000 horas de vida, podendo ser
utilizada em interiores de instalações industriais, onde a necessidade de fidelidade de cores
não seja essencial.
A Tabela 11 e 12 mostram as características do fluxo luminoso das lâmpadas de
vapor de sódio de baixa e alta pressão.
Lâmpadas de vapor de sódio de alta pressão Potência Fluxo (lúmen) Watts
250 25.000 400 46.000
1000 130.000
Lâmpadas de vapor de sódio de alta pressão Potência Fluxo (lúmen) Watts
250 25.000 400 46.000
1000 130.000
3.1.3.4 Lâmpadas de vapor metálico
As lâmpadas de vapor metálico possuem o mesmo princípio de funcionamento
das lâmpadas de vapor de mercúrio, porém são adicionados iodeto de índio, tálio e sódio.
Tabela 11 Características das lâmpadas de vapor de sódio
Fonte: João Mamede Filho 6ª ed, 2002
Tabela 12 Características das lâmpadas de vapor de sódio
Fonte: João Mamede Filho 6ª ed, 2002
Esses compostos misturados no interior do tubo de descarga proporcionam uma excelente
reprodução de cores, elevada eficiência luminosa e uma vida útil longa, porém para seu
funcionamento é necessário de 400 a 2.000 Watts de potência.
Esses tipos de lâmpadas são indicadas para utilização em áreas de pátios de
estacionamento, quadras esportivas, campos de futebol e galpões destinados a produtos em
exposição, entre outros.
A Tabela 13 mostra as características do fluxo luminoso para lâmpadas de vapor
metálico.
Lâmpadas de vapor metálico Potência Fluxo (lúmen) Watts
400 28.500 1000 90.000 2000 182.000
3.1.3.5 Lâmpadas de luz mista
As lâmpadas de luz mista são feitas com um tubo de descarga a vapor de
mercúrio, em série com um filamento de tungstênio, encapsulados por um bulbo ovóide, cujas
paredes internas são cobertas por uma camada de fosfato de ítrio vanadato6.
Esse tipo de lâmpada tem as características básicas das lâmpadas incandescentes.
O seu filamento atua como fonte de luz de cor quente, ao mesmo tempo em que funciona
como limitador do fluxo de corrente.
As lâmpadas de luz mista são comercializadas nas potências de 160 a 500 watts.
Essas lâmpadas combinam a elevada eficiência das lâmpadas de descarga com as vantagens
da excelente reprodução de cor características das lâmpadas de filamento de tungstênio
(FILHO, 2002).
A Tabela 14 mostra o fluxo de luminosidade desse tipo de lâmpada.
6 O Ítrio é um elemento químico de símbolo Y, número atômico 39, com massa atômica 89 u. Na temperatura ambiente o ítrio encontra-se no estado sólido. É um metal da série metal de transição pertencente ao grupo 3 (3B) da Classificação Periódica dos Elementos. É comum em minérios lantanídeo, e dois de seus componentes são usados para a obtenção da imagem vermelha em televisão a cores. Foi descoberto por Johan Gadolin em 1794 e isolado por Friedrich Wöhler em 1828.
Tabela 13 Características das lâmpadas de vapor metálico
Fonte: João Mamede Filho 6ª ed, 2002
Tabela 14 Características das lâmpadas de luz mista
Lâmpadas de luz mista Potência Fluxo (lúmen) Watts
160 3.000 250 5.500 500 13.200
3.1.3.6 Lâmpadas PL
As lâmpadas fluorescentes compactas, conhecidas como lâmpadas PL, tornam-
se sinônimo de economia de energia e de uso ambientalmente correto. Alguns países já
começam a estabelecer legislações proibindo definitivamente as lâmpadas incandescentes.
Um grupo de pesquisadores da Universidade Queens, no Canadá, encontrou
uma forma de tornar a eficiência dessas lâmpadas ainda melhores, como por exemplo,
controlar a luminosidade (FILHO, 2002).
Um pequeno aparelho, conhecido como dimmer, muito utilizado em lâmpadas
incandescentes que são capazes de controlar a luminosidade, ou seja a intensidade
luminosa, consequentemente, o seu gasto de energia de acordo com as necessidades, já está
disponível para lâmpadas fluorescentes.
Na sua forma atual, as lâmpadas fluorescentes PL domésticas jogam fora os
benefícios para o sistema de geração de eletricidade que se supõe que elas ofereçam.
A Europa e o Japão estabeleceram padrões mínimos para os fatores de potência7
para as lâmpadas PL acima de 25 watts, já no Canadá e nos Estados Unidos, que planejam
banir definitivamente as lâmpadas incandescentes em 2012, ainda não têm esses padrões, o
que significa que seus sistemas energéticos não terão os benefícios que se supõe.
A Tabela 15 mostra algumas potências possiveis com o fluxo obtido.
7 Fator de Potência é um parâmetro de medição da defasagem entre a tensão e corrente de uma rede elétrica.
Fonte: Mamede Filho, 2002
Lâmpadas fluorescentes compactas PL Potência Fluxo (lúmen) Watts
16 1.000 20 1.300 23 1.500
3.2 LÂMPADAS DE LED
Para o fabricante, a empresa Uniled Componentes Optoeletrônicos Ltda., a
definição do termo LED, vem do termo em inglês Light Emitter Diode, traduzido como Diodo
Emissor de Luz.
É um componente eletrônico semicondutor, de mesma tecnologia utilizada nos
chips dos computadores, que possuem a capacidade de transformar energia elétrica em luz.
Essa transformação é diferente da encontrada nas lâmpadas convencionais que utilizam
filamentos metálicos, radiação ultravioleta e descarga de gases, dentre outras.
O LED é um componente do tipo bipolar, com dois terminais chamados de anodo
e catodo, positivo e negativo, respectivamente. Dependendo de como for polarizado, permite
ou não a passagem de corrente elétrica e, consequentemente, a geração ou não de luz.
Em um LED o componente mais importante é o chip semicondutor chamado de
ledframe que é responsável pela geração de luz. Os LEDs têm algumas particularidades, como
o contato positivo, anodo, geralmente o mais comprido, que deve ser ligado ao pólo positivo
da bateria, enquanto o contato negativo, catodo, normalmente o mais curto, deve ser ligado ao
pólo negativo, contudo, se a ligação for feita ao contrário, o LED poderá ser danificado.
O fabricante de LEDs Uniled, afirma que a voltagem dos LEDs dependem da sua
cor, assim como o fluxo de corrente necessária para o seu funcionamento correto. Os LEDs
vermelhos, verdes e amarelos precisam de uma voltagem entre os 2,2V e os 2,4V, enquanto os
azuis e os brancos brilhantes necessitam de mais do que 3,4V.
Quanto ao fluxo de corrente, a maioria dos LEDs utilizam apenas 20 mA, sendo
necessário sempre usá-los com resistor, para reduzir a corrente que passará por ele. Nos
datasheets, que são manuais de instalação dos LEDs, sempre se encontrará informações
específicas sobre a tensão mínima e a máxima requerida para que o LED funcione. Esta
propriedade é conhecida como Forward Voltage (VF), e a corrente de que o LED precisa é
também indicada como Forward Current (IF).
Tabela 15 Características das lâmpadas fluorescentes compactas PL
Fonte: Duluxstar, 2010
Os datasheets fornecem ainda informações sobre as características do próprio
LED, a sua intensidade luminosa e ao ângulo de visão. Quanto maior for o ângulo de visão,
mais difuso é o foco de luz emitido pelo LED, enquanto que um ângulo de visão menor
resulta num foco mais direcionado (UNILED).
A Figura 2 mostra a parte interna de um LED.
3.2.1 Benefícios no uso dos LEDs
O uso dos LEDs terá uma gama de vantagens, algumas delas então relacionada a
seguir:
a) Em função de sua longa vida útil, a manutenção dos LEDs é bem menor,
reduzindo os custos de manutenção, apresentam maior eficiência se comparado às
lâmpadas convencionais de hoje, é muito próxima da eficiência das fluorescentes
e ainda tende a aumentar futuramente;
b) Baixa voltagem de operação, não representando perigo para o instalador,
resistência choques mecânicos, pois utiliza uma tecnologia de estado sólido, sem
filamentos, vidros, e outros comuns em lâmpadas convencionais;
c) Possui controle dinâmico da cor, podendo-se obter um espectro variado de
cores, incluindo tonalidades de branco, permitindo um ajuste perfeito da cor
desejada;
d) Acionamento instantâneo, mesmo quando está operando em temperaturas
baixas;
Figura 2 Parte interna e os componentes de LED, em corte. Fonte: Uniled Componentes Optoeletrônicos Ltda. disponível em http:\\www.uniled.com.br
e) Controle do fluxo luminoso em função da variação da corrente elétrica aplicada
a ele, possibilitando, com isto, um ajuste preciso da intensidade de luz da
luminária;
f) Os LEDs coloridos dispensam a utilização de filtros que causam perda de
intensidade e provocam uma alteração na cor, principalmente em luminárias
externas, em função da ação da radiação ultravioleta do sol;
g) Ecologicamente correto, pois não utiliza mercúrio ou qualquer outro elemento
que cause dano à natureza, também não emitem radiação infravermelha, fazendo
com que o feixe luminoso seja frio;
h) Com tecnologia adequada, é possível a dimerização entre 0% e 100% de sua
intensidade, e utilizando-se controladores próprios, obtêm-se novas cores,
originadas das misturas das cores básicas;
i) Ao contrário das lâmpadas fluorescentes que tem um maior desgaste da sua vida
útil no momento em que são ligadas, nos LEDs é possível o acendimento e
apagamento rapidamente, sem detrimento da vida útil;
j) Maior vida útil, dependendo da aplicação, pode chegar a 100.000 horas de uso;
l) Lâmpadas a LED são frias ao toque e não acrescentam calor excessivo aos
cômodos da casa, significando menor uso de ar condicionado ou ventilador. E
ainda funcionam por milhares de horas antes que precisem ser trocadas.
Em termos de custo, tamanho e iluminação, as Lâmpadas com Tecnologia a LED
estão ficando cada vez melhores, e tendo várias aplicações no dia a dia. A grande vantagem
das Lâmpadas a LED é o seu alto custo-benefício. Embora sejam mais caras do que as
lâmpadas convencionais, elas chegam a durar até 35 vezes mais.
Em média, elas se pagam em dois anos, havendo aproximadamente mais oito ou
nove anos para você aproveitar a economia gerada. Essas estimativas variam conforme os
seus níveis de consumo.
Além disso, as lâmpadas emitem pouquíssimo calor, o que aumenta a sua
eficiência, pois elas não precisam desviar parte da energia para essa função. Enquanto uma
lâmpada comum tem vida útil de 1.000 horas e uma fluorescente de 10.000 horas, a LED
rende entre 40.000 e 100.000 horas de uso ininterrupto.
Uma lâmpada incandescente converte em luz apenas 5% da energia elétrica que
consome. As lâmpadas LED convertem até 40%. Essa diminuição no desperdício de energia
traz benefícios evidentes ao meio ambiente. Estudos sugerem que a conversão completa para
a tecnologia LED diminuiria em até 50% as emissões de CO2 a partir do uso de energia
elétrica para iluminação em pouco mais de 20 anos.
As lâmpadas LED são mais de duas vezes mais eficientes do que as lâmpadas
fluorescentes compactas, atualmente vistas como o padrão da iluminação “verde”.
No entanto, o grande benefício do LED é o seu baixo impacto ambiental, pois, ele
não contém mercúrio ou outros metais pesados na sua composição, ao contrário das lâmpadas
fluorescentes. Todos esses dados foram obtidos pelo fabricante de LEDs, Uniled
Componentes Optoeletrônicos LTDA.
A Tabela 16 mostra uma comparação entre lâmpadas incandescentes e
fluorescentes com as lâmpadas de LED.
LED Incandescente Fluorescente
Potência (Watts por Lâmpada)
7W 40W 9W
Consumo de Energia (em KWh)
0,007KWh 0,04 KWh 0,009 KWh
Vida útil (Em Horas)
50,000h 1,000h 10,000h
Preço Médio (Reais)
R$120,00 R$1,50 R$10,00
3.2.2 Tecnologia de LEDs SMD
A tecnologia Surface Mounted Diode (SMD), sendo traduzido como Diodo
Montado em Superfície, faz com que esses componentes sejam instalados em placas junto a
superfície, evitando a utilização de pinos nas soldagens de componentes além de reduzir
consideravelmente o tamanho das placas.
Para os LEDs a tecnologia SMD faz com eles possuam alto brilho e menor
consumo de energia se comparado ao LED comum sendo recomendado a sua utilização em
locais que necessitem de grande luminosidade e de grande visibilidade, como salas de aula,
porem seu custo pode se tornar alto se comparado ao LED comum.
A identificação de um LED SMD pode ser feita através de sua nomenclatura,
onde ela é baseada no tamanho comprimento e largura em polegadas:
Tabela 16 Comparação entre Lâmpadas
Fonte: Uniled Componentes Optcoeletrônicos LTDA disponível em http:\\www.uniled.com.br
a) SMD 0603, esta no sistema de polegadas, convertendo no sistema métrico ele
se tornará SMD 1005 onde o componente possui 1,0 mm de comprimento por
0,5mm de largura;
b) SMD 0805, esta em polegadas, convertendo para o sistema métrico ele se
tornará SMD 2125, onde o componente possui 2,1mm de comprimento por
2,5mm de largura.
3..2.3 LEDs quente e frio
A temperatura de cor de uma lâmpada a LED é baseada na relação entre a
temperatura de um material hipotético e estandardizada conhecido por corpo negro radiador, e
a distribuição de energia da sua luz emitida à medida que a temperatura deste corpo negro é
elevada do zero absoluto até temperaturas cada vez mais elevadas.
A unidade de medida é o Kelvin8 (K). Quanto mais alta a temperatura de cor, mais
clara é a tonalidade de cor da luz. Quando falamos em Lâmpadas a LED quentes ou frias, não
estamos nos referindo ao calor físico da lâmpada, e sim a tonalidade de cor que ela apresenta
ao ambiente.
Luz com tonalidade de cor mais suave torna-se mais aconchegante e relaxante, luz
mais clara mais estimulante.
A temperatura de cor é uma analogia entre a cor da luz emitida por um corpo
negro aquecido até a temperatura especificada em Kelvin e a cor que estamos comparando, ou
seja, para uma lâmpada de temperatura de cor de 2.700 K tem tonalidade suave, já outra de
6.500 K tem tonalidade clara.
O ideal em uma residência é variar entre 2.700 K e 5.000 K, conforme o ambiente
a ser iluminado. Nos LEDs brancos, existem duas formas de se referir a temperatura de cor,
que são os LEDs branco frio, ou os LEDs branco quente, que são baseados exatamente na
Tabela 17 abaixo.
8 Kelvin é o nome da unidade de base do Sistema Internacional de Unidades (SI) para a grandeza temperatura termodinâmica.
Temperatura da Cor Cor Temperatura (K) Cor Temperatura (K)
Branco Frio 6500 Branco
Quente
3500 6000 3000 5000 2500
Os LEDs apresentam inúmeras vantagens em relação às lâmpadas convencionais.
Eles são fontes frias de luz, o que permite sua utilização em alarmes, sensores, mostradores,
são também dispositivos de pequeno porte e com alta emissão de luz, maior resistência a
choques mecânicos, maior tempo de vida útil, redução de impactos ambientais, facilidade para
sua incorporação em ambientes domésticos e industriais.
Além de todas essas vantagens, que já justificariam o seu uso, os LEDs ainda
operam em baixa tensão, um grande avanço comparado às lâmpadas convencionais
considerando-se o tempo de vida das baterias como um fator limitante (COSTA, 2006).
4. CONCLUSÃO
Este estudo teve como objeto principal mostrar a importância que um sistema de
geração fotovoltaica poderá ter na geração convencional de energia, podendo contribuir para a
redução do efeito estufa que tem como um dos principais causadores a queima de
combustíveis fosseis, inclusive para geração de energia elétrica.
A necessidade da redução do efeito estufa já é um problema discutido por lideres
do mundo inteiro, assim como a geração de energia convencional, pois em muitos casos, para
haver eletricidade é necessário a queimas de combustíveis fosseis, logo, temas como geração
limpa de energia, tornou-se assunto principal em reuniões mundiais.
Uma fonte inesgotável de energia como o Sol não pode ser desprezada, porém a
limitação em seu uso torna um ponto fraco para seu investimento, contudo, utilizando-a para
sistemas que necessitam de pouca energia pode se tornar viável. Iluminação a LED, por
exemplo, poderia se tornar um grande aliado para uso se sistemas fotovoltaicos, pois, para o
funcionamento adequado da iluminação a LED são necessários poucos Watts de potência.
Tabela 17 Temperatura das cores
Fonte: Uniled Componentes Optoeletrônicos Ltda. disponível em http:\\www.uniled.com.br
REFERÊNCIAS
MARTINS, FR, et all. O aproveitamento da Energia Eólica- 2008. Revista Brasileira de Ensino de Física – São José dos Campos – SP - Artigo Científico – Disponível em: HTTP://www.sbfísica.org.br. Acessado em 24 de Maio de 2011. DUTRA, Marques Ricardo. Propostas de Políticas Específicas para Energia Eólica no Brasil após a Primeira Fase do PROINFA. (TESE DOUTORADO). Rio de Janeiro, 2008. MARCONDES Mônica, et all– Panorama dos Investimentos em Energia Eólica no Brasil e no Mundo – Artigo Científico – 2006. Disponível em: HTTP:// www.nuca.ie.ufrj.br. Acessado em 24 de Maio de 2011. MME – Ministério de Minas e Energia. Brasília: MME, 2008. Disponível em: http://www.mme.gov.br. Acessado em 24 de Maio de 2011. Agência Nacional de Energia Elétrica. Atlas de Energia Elétrica do Brasil 2ª ed. Brasília: ANEEL, 2005. QUINTEROS, André Ricardo Aquecimento de Água por Energia Solar, SOLETROL. Aquecedores solares. 2000. HERNÁNDEZ, Krenzinger, Análise Experimental e Simulação de sistemas Híbridos e Eólico-Fotovoltaicos, Tese de Doutorado, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, RS, 2004. PRINCON - Energia Fotovoltaica – Manual sobre tecnologias, projeto e instalação Portugal, 2004. MALLMANN, A. P. Comunicação via e-mail. Núcleo Tecnológico de Energia Solar (NT-SOLAR). Centro Brasileiro para Desenvolvimento de Energia Solar Fotovoltaica (CB-SOLAR). Abril, 2008.
